[实用新型]气浮主轴承载补偿装置

说明书

本实用新型公开了气浮主轴承载补偿装置。目前气浮轴承的回转误差采用砝码或弹簧进行承载补偿，无法实现实时检测和承载补偿。本实用新型中气浮主轴产生回转误差时，控制阀在控制器控制下调节输出的气体压力，给气浮主轴气膜较薄一侧承载补偿，直到三个气浮支承组件的位移传感器检测到三个气浮支承组件的气浮支承内端与气浮主轴的径向间隙相等时，停止控制器的调节，气浮主轴回到三个气浮支承组件的气浮支承对心位置，实现气浮主轴承载补偿。本实用新型实现承载力的实时补偿，压力传感器显示气浮支承承载力；气浮支承内端与气浮主轴的径向间隙可调，更好地适应不同转速和不同零件加工。

技术领域

本实用新型属于精密加工技术领域，具体涉及一种气浮主轴承载补偿装置。

背景技术

随着科学技术的发展，气浮轴承具有极小的摩擦系数、较高的回转精度和无污染等优点，在精密机械与测量仪器中获得了越来越广泛的应用。气浮静压轴承集中体现了高速、高效、高精密的加工性能，是高精密机床主轴的主要发展方向之一。在气浮主轴的工作过程中由于刀头进给、切削力和主轴的高速旋转易导致主轴的回转误差增大，加工精度难以保证，当承载力过大时，甚至使气浮主轴磨损失效。

目前，针对气浮轴承在工作过程中由于振动或者刀具进给而产生的回转误差，直接采用砝码式或者弹簧式进行承载补偿，这种补偿方式的加载器与轴承的连接方式一般为刚性连接，无法实现实时的检测和承载补偿，且加载力大小无法保证精确度。

发明内容

本实用新型的目的是针对气浮主轴回转误差检测及承载补偿方式的不足，提出一种气浮主轴承载补偿装置，能够准确地对气浮主轴回转误差进行检测及承载补偿。

本实用新型所采用的技术方案是：

本实用新型包括固定支架、控制阀、通气管和气浮支承组件；所述的固定支架内部中空；固定支架开设有沿周向均布的三个阶梯孔，阶梯孔孔径较大的孔段朝外设置；三个气浮支承组件沿周向均布设置在固定支架上，且气浮支承组件的位置与阶梯孔的位置一一对应；所述的气浮支承组件包括气浮支承、对心调节杆、对心调节杆套、压力传感器、固定板和位移传感器；对心调节杆套嵌入固定支架的阶梯孔孔径较大的孔段内；固定板与固定支架通过螺钉连接，且固定板内侧面与对心调节杆套外侧面贴紧；对心调节杆穿过固定板的中心孔和阶梯孔孔径较小的孔段，且对心调节杆的外螺纹与对心调节杆套的内螺纹连接；所述对心调节杆的内端与压力传感器的外端固定；压力传感器的中心轴与对心调节杆的中心轴线共线；所述压力传感器的内端与气浮支承外端固定，气浮支承的中心轴线与压力传感器的中心轴线共线；所述气浮支承的内端为圆弧面；气浮支承内端位于中心轴线位置固定有位移传感器；气浮支承内端在以位移传感器中心为圆心的圆周上开设有沿周向均布的多个通气孔；所有通气孔均与气浮支承的内部气道出气口连通；所述的通气管两端分别连接控制阀和内部气道的入气口；控制阀固定在固定支架上；对心调节杆的外端固定有调心旋钮；调心旋钮上设有刻度线，刻度线的刻度值为气浮支承内端与气浮主轴的径向间隙；固定板上设有指示线；三个气浮支承组件的控制阀均与气泵连接。

所述的固定支架呈三角形。

本实用新型具有的有益效果是：

1.气浮支承在给予承载力补偿时，不会将摩擦、振动等影响因素传递给主轴，不影响主轴的旋转运动。

2.三点式的气浮支撑，不仅可以均匀补偿承载力，而且可以实现刀头不同方向加载力的补偿。

3.利用控制阀进行加载补偿，位移传感器与控制阀之间形成闭环控制，可以实现承载力的实时补偿，使加载精度更高，相比较外力加载更加精确，从而提高主轴机械加工的精度。

4.气浮支承内端与气浮主轴的径向间隙可根据加工零件不同调节，从而更好地适应不同转速和不同零件加工。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；